JP2006070170A - 接着剤組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、湿気硬化が可能で、接着性および耐湿熱性に優れ、線膨張係数の異なる材料同士の接着に用いた場合にも優れた耐久性を発揮することができる接着剤組成物を提供する。
【解決手段】反応性ケイ素含有基と官能基とを有するシランカップリング剤（ａ）と、少なくとも１つの前記官能基と反応する反応性基と少なくとも１つの芳香環とを有する化合物（ｂ）とを反応させてなる化合物（ｃ）を含む反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）を含有し、前記反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）の反応性ケイ素含有基１個あたりの数平均分子量が８００以下である接着剤組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、接着剤組成物に関する。より詳しくは、特に光ファイバーとフェルールとの接着に好適に用いられる接着剤組成物に関する。

近年、インターネットの普及により、通信容量を増大させる技術の重要性が増しており、光ファイバーネットワークが拡大されている。この光通信システムに用いられる光学材料、光学素子の組み立てに用いられる接合技術については、現在、コネクタを用いて光ファイバー同士を接続するのが主流であるが、このコネクタ内のフェルールに光ファイバーを固定するために用いられる接着剤組成物には高い接着強度が求められる。特に、光ファイバーがフェルールの長軸方向に引っ張られて大きな荷重が掛かる場合があるので、高い剪断強度が求められる。
また、光ファイバーは屋外や屋根裏等に設置される場合もあるので、高温高湿等の過酷な環境下でも十分な接着力を維持できる特性が要求される。

また、従来から光ファイバーの材料としては石英やガラスが用いられてきたが、安価で、加工が容易であり、曲げに強く非常に折れにくい性質を有するプラスチック光ファイバー（ＰＯＦ）が開発され、ホームネットワークやデジタル家電等の短距離通信の用途で実用化されてきており、光ファイバー用接着剤組成物には、ガラスのみならず、プラスチック（主にアクリル系プラスチック）に対する接着性も要求されている。

従来、光ファイバー用接着剤組成物としては、エポキシ系接着剤等が用いられている。しかしながら、近年の研究で、エポキシ系接着剤は耐久性に問題があるとされている。また、エポキシ系接着剤の硬化には１１０℃程度の加熱が必要であることから、実際に接続しようとする現場で容易に施工できないという問題があり、更に、エポキシ系接着剤の使用時に、かぶれ等の健康被害が生じることがある。

一方、特許文献１には、耐熱性に優れ、硬化における泡の発生を減じ、泡等による白濁等の欠点を生じないことを目的としたポリシロキサンを主成分とする接着剤組成物が記載されている。

特開２００２−１７３６６１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の接着剤組成物は、ポリシロキサンを主成分とするため、高湿度の環境下に長時間置かれたとき、水分が浸透して接着力が低下するおそれがある。
ところで、通常、光ファイバーの材料はガラスやプラスチックであり、フェルールの材料はジルコニアや結晶化ガラスであり、光ファイバーの材料はフェルールの材料に比べて線膨張係数が非常に大きくなっている。そのため、熱サイクル（高温と低温の繰り返し）の下に置かれた場合、光ファイバーとフェルールを接着している接着剤に剪断応力が発生し、接着界面での剥離等を生じることがあり、耐久性の低下が懸念されている。

したがって、本発明は、湿気硬化が可能で、接着性および耐湿熱性に優れ、線膨張係数の異なる材料同士の接着に用いた場合にも優れた耐久性を発揮することができる接着剤組成物を提供することを目的とする。

本発明者は、鋭意検討した結果、反応性ケイ素含有基と芳香環とを有する特定の化合物を含む反応性ケイ素含有基含有化合物を含有し、上記反応性ケイ素含有基含有化合物の反応性ケイ素含有基１個あたりの分子量が特定の範囲であると、湿気硬化が可能で、接着性および耐湿熱性に優れ、線膨張係数の異なる材料同士の接着に用いた場合にも優れた耐久性を発揮することができる接着剤組成物になることを知見し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、下記の（１）〜（７）を提供する。

（１）反応性ケイ素含有基と官能基とを有するシランカップリング剤（ａ）と、少なくとも１つの前記官能基と反応する反応性基と少なくとも１つの芳香環とを有する化合物（ｂ）とを反応させてなる化合物（ｃ）を含む反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）を含有し、
前記反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）の反応性ケイ素含有基１個あたりの数平均分子量が８００以下である接着剤組成物。

（２）前記反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）の反応性ケイ素含有基が、加水分解性ケイ素含有基である上記（１）に記載の接着剤組成物。

（３）前記シランカップリング剤（ａ）の前記官能基および前記化合物（ｂ）の前記反応性基の一方がエポキシ基である、上記（１）または（２）に記載の接着剤組成物。

（４）前記シランカップリング剤（ａ）の前記官能基および前記化合物（ｂ）の前記反応性基の一方がアミノ基またはイミノ基である、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の接着剤組成物。

（５）前記シランカップリング剤（ａ）がエポキシシラン化合物であり、前記化合物（ｂ）が芳香族アミン化合物である上記（１）または（２）に記載の接着剤組成物。

（６）前記シランカップリング剤（ａ）がイミノシラン化合物であり、前記化合物（ｂ）が芳香族エポキシ化合物である上記（１）または（２）に記載の接着剤組成物。

（７）更に、硬化触媒を含有する上記（１）〜（６）のいずれかに記載の接着剤組成物。

本発明の接着剤組成物は、湿気硬化が可能で、接着性および耐湿熱性に優れ、線膨張係数の異なる材料同士の接着に用いた場合にも優れた耐久性を発揮することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の接着剤組成物（以下、「本発明の組成物」ともいう。）は、反応性ケイ素含有基と官能基とを有するシランカップリング剤（ａ）と、少なくとも１つの上記官能基と反応する反応性基と少なくとも１つの芳香環とを有する化合物（ｂ）とを反応させてなる化合物（ｃ）を含む反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）を含有し、上記反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）の反応性ケイ素含有基１個あたりの数平均分子量が８００以下である。

上記シランカップリング剤（ａ）は、少なくとも１つの反応性ケイ素含有基と少なくとも１つの官能基とを有する化合物であれば特に限定されない。
上記反応性ケイ素含有基は、ケイ素原子に結合した１〜３個の反応性基を有し、湿気や架橋剤等の存在下、必要に応じて触媒等を使用することにより反応を起こして架橋しうるケイ素含有基である。具体的には、例えば、ハロゲン化ケイ素含有基、水素化ケイ素含有基、加水分解性ケイ素含有基等が挙げられる。上記シランカップリング剤（ａ）はこれらの反応性ケイ素含有基の１種または２種以上を有することができる。
上記の反応性ケイ素含有基の中でも、加水分解性ケイ素含有基が、貯蔵安定性に優れ、湿気硬化が可能な組成物を得ることができる点から好ましい。

上記ハロゲン化ケイ素含有基は、ケイ素原子に結合した１〜３個のハロゲン基を有し、具体的には、例えば、クロロジメチルシリル基、ジクロロメチルシリル基、トリクロロシリル基等が挙げられる。

上記水素化ケイ素含有基は、ケイ素原子に結合した１〜３個の水素原子を有し、具体的には、例えば、ヒドロジメチルシリル基、ジヒドロメチルシリル基、トリヒドロシリル基等が挙げられる。

上記ハロゲン化ケイ素含有基は、例えば、上記水素化ケイ素含有基と脱ハロゲン化水素反応を起こして結合を形成し、架橋することができる。また、ハロゲン化ケイ素含有基は、グリニャール試薬とメタセシス反応を起こして脱ハロゲン化金属反応を起こしてケイ素−炭素結合を形成し、架橋することができる。また、ハロゲン化ケイ素含有基は、アルカリ金属またはマグネシウムを用いると、芳香族炭化水素、共役ジエン、芳香族アルデヒド、ケトン、カルボン酸、エステルまたはイミンと、還元的シリル化反応を起こしてケイ素−炭素結合を形成し、架橋することができる。

上記水素化ケイ素含有基は、例えば、上記ハロゲン化ケイ素含有基と脱ハロゲン化水素反応を起こして結合を形成し、架橋することができる。また、水素化ケイ素含有基は、不飽和炭素結合を有する化合物とヒドロシリル化反応を起こしてケイ素−炭素結合を形成し、架橋することができる。

上記加水分解性ケイ素含有基は、ケイ素原子に結合した１〜３個のヒドロキシ基および／または加水分解性基を有し、湿気や架橋剤の存在下、必要に応じて触媒等を使用することにより縮合反応を起こしてシロキサン結合を形成することにより架橋しうるケイ素含有基である。例えば、アルコキシシリル基、アルケニルオキシシリル基、アシロキシシリル基、アミノシリル基、アミノオキシシリル基、オキシムシリル基、アミドシリル基が挙げられる。具体的には、下記式で例示される、アルコキシシリル基、アルケニルオキシシリル基、アシロキシシリル基、アミノシリル基、アミノオキシシリル基、オキシムシリル基、アミドシリル基等が好適に用いられる。

中でも、取扱いが容易である点で、アルコキシシリル基が好ましい。
アルコキシシリル基のケイ素原子に結合するアルコキシ基は、特に限定されないが、原料の入手が容易なことからメトキシ基、エトキシ基またはプロポキシ基が好適に挙げられる。
アルコキシシリル基のケイ素原子に結合するアルコキシ基以外の基は、特に限定されず、例えば、水素原子またはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基等の炭素原子数が２０以下である、アルキル基、アルケニル基もしくはアリールアルキル基が好適に挙げられる。

上記シランカップリング剤（ａ）が有する官能基は、具体的には、例えば、エポキシ基、アミノ基、イミノ基、イソシアネート基、ビニル基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、ウレイド基、クロロプロピル基、メルカプト基、スルフィド基等が挙げられる。

上記シランカップリング剤（ａ）としては、具体的には、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシシラン化合物；γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン等のウレイドシラン化合物；γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、ビストリメトキシシリルプロピルアミン、ビストリエトキシシリルプロピルアミン、ビスメトキシジメトキシシリルプロピルアミン、ビスエトキシジエトキシシリルプロピルアミン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、３，３−ジメチル−４−アミノブチルトリメトキシシラン、３，３−ジメチル−４−アミノブチルメチルジメトキシシラン等のアミノシラン化合物；（Ｎ−シクロヘキシルアミノメチル）メチルジエトキシシラン、（Ｎ−シクロヘキシルアミノメチル）トリエトキシシラン、（Ｎ−フェニルアミノメチル）メチルジメトキシシラン、（Ｎ−フェニルアミノメチル）トリメチルオキシシラン、下記式（１）で表される化合物および下記式（２）で表されるＮ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン等のイミノシラン化合物；

γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン等のメルカプトシラン化合物；ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、ビス（トリエトキシシリルプロピル）ジスルフィド等の（ポリ）スルフィドシラン化合物；ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン等のビニルシラン化合物；γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のメタクリロキシシラン化合物；

β−カルボキシエチルトリエトキシシラン、β−カルボキシエチルフェニルビス（２−メトキシエトキシ）シラン、Ｎ−β−（カルボキシメチル）アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のカルボキシシラン化合物；γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、γ−イソシアネートエチルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートエチルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートエチルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアネートエチルメチルジメトキシシラン等のイソシアネートシラン化合物；γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等のハロゲンシラン化合物等が挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

上記シランカップリング剤（ａ）は、市販品を用いてもよく、製造してもよい。製造条件は特に限定されず、公知の方法、条件で行うことができる。

上記化合物（ｂ）は、少なくとも１つの上記シランカップリング剤（ａ）の官能基と反応する反応性基と、少なくとも１つの芳香環とを有するものであれば、特に限定されない。

上記反応性基は、上記シランカップリング剤（ａ）の官能基の種類に応じて適宜選択される。具体的には、例えば、エポキシ基、アミノ基、イミノ基、イソシアネート基、ビニル基、スチリル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、ウレイド基、クロロプロピル基、メルカプト基、スルフィド基等が挙げられる。

上記化合物（ｂ）としては、例えば、芳香族アミン化合物、芳香族エポキシ化合物、芳香族ウレタン化合物等が挙げられる。

上記芳香族アミン化合物は、少なくとも１つのアミノ基および／またはイミノ基と、少なくとも１つの芳香環を有する化合物である。具体的には、例えば、メチレンジアニリン（ＭＤＡ）、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジフェニルエーテル、ジアミノジフェニルケトン、フェニレンジアミン、キシリレンジアミン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン等が挙げられる。

上記芳香族エポキシ化合物は、少なくとも１つのエポキシ基と、少なくとも１つの芳香環を有する化合物である。具体的には、例えば、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ等の多価フェノールとエピクロルヒドリンとの反応によって得られるグリシジルエーテル型エポキシ化合物；アミノフェノール、アミノアルキルフェノール等から誘導されるグリシジルアミノグリシジルエーテル型エポキシ化合物；アミノ安息香酸から誘導されるグリシジルアミノグリシジルエステル型エポキシ化合物；アニリン、トルイジン、トリブロモアニリン、キシリレンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′−ジアミノジフェニルスルホン等から誘導されるグリシジルアミン型エポキシ化合物等が挙げられる。

上記芳香族ウレタン化合物は、少なくとも１つのウレタン結合と、少なくとも１つの芳香環を有する化合物である。具体的には、例えば、ポリエーテルポリオール等のポリオール化合物と、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）等の芳香族ポリイソシアネート化合物とを、ポリオール化合物のヒドロキシ基に対してポリイソシアネート化合物のイソシアネート基が過剰になる割合で混合し、反応させて得られるウレタンプレポリマー等が挙げられる。

上記化合物（ｃ）は、上記シランカップリング剤（ａ）と上記化合物（ｂ）とを反応させて得られる。化合物（ｃ）は、少なくとも１つの反応性ケイ素含有基と、少なくとも１つの芳香環とを有する。化合物（ｃ）は芳香環を有するため、硬化物の機械的強度および耐湿熱性に優れる。なお、本明細書において、耐湿熱性とは高温もしくは多湿または高温多湿環境下に長時間放置されたときでも接着性を維持できる特性を意味する。
ここで、上記シランカップリング剤（ａ）の官能基および上記化合物（ｂ）の反応性基の一方がエポキシ基であることが好ましい。上記シランカップリング剤（ａ）の官能基および上記化合物（ｂ）の反応性基の一方がエポキシ基であると、得られる化合物（ｃ）がエポキシ基由来のヒドロキシ基を有する。したがって、得られる本発明の組成物は、このヒドロキシ基とその他のヒドロキシ基または／および架橋に関与しなかったシラノール基との間に分子間水素結合が形成されるので、剪断強度等の機械的強度がより向上し、接着性および耐湿熱性に優れる。更に、硬化収縮率が適度に高くなるので、線膨張係数の異なる材料同士の接着に用いた場合にも耐久性に優れる。

ここで、組成物の硬化収縮率が適度に高くなると線膨張係数の異なる材料同士の接着に用いた場合にも耐久性が高くなる理由を、光ファイバーとフェルールとを接着剤を用いて接着した場合を例に挙げて説明する。
図１は、コネクタの一部の一例の模式的な縦断面図である。
図１に示されるように、コネクタ１０においては、光ファイバー１３とフェルール１５とが接着剤１１により接着されている。上述したように、高温下に放置されたとき、光ファイバー１３の材料とフェルール１５の材料の線膨張係数の差が大きいため、光ファイバー１３がフェルール１５に対して相対的に光ファイバーの長軸方向に伸長し（矢印ａ）、光ファイバー１３とフェルール１５との接着部分の接着剤１１に剪断応力が生じる。一方、この接着部に用いられる接着剤組成物の硬化収縮率が高いと、接着剤１１は加熱されたときに適度に収縮するので（矢印ｂ）、光ファイバーとフェルールとの接着部に生じた剪断応力を相殺することができる。その結果として、本発明の組成物を用いると、耐久性が高くなるのであると考えられる。

また、上記シランカップリング剤（ａ）の上記官能基および上記化合物（ｂ）の上記反応性基の一方がアミノ基またはイミノ基であることが反応性ケイ素含有基の反応性を高くできるという点から好ましい。

好ましい化合物（ｃ）の第１の態様は、上記エポキシシラン化合物と、上記芳香族アミン化合物とを反応させて得られるものである。例えば、１分子中に２つのアミノ基を有する芳香族アミン化合物に対して、１分子中に１つのエポキシ基を有するエポキシシラン化合物を４当量反応させて得られるもの等が挙げられる。より具体的には、メチレンジアニリン（ＭＤＡ）に対して、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを４当量反応させて得られる、下記式（３）で表される化合物が挙げられる。

好ましい化合物（ｃ）の第２の態様は、上記イミノシラン化合物と、上記芳香族エポキシ化合物とを反応させて得られるものである。例えば、１分子中に２つのエポキシ基を有する芳香族エポキシ化合物に対して、１分子中に１つのイミノ基を有するイミノシラン化合物を１当量反応させて得られたものが挙げられる。具体的には、例えば、ビスフェノールＡグリシジルエーテルに対して、上記式（１）で表される構造を有するイミノシラン化合物を１当量反応させて得られる、下記式（４）で表される化合物が挙げられる。

また、好ましい化合物（ｃ）の第２の態様の他の一例としては、１分子中に２つのエポキシ基を有する芳香族エポキシ化合物に対して、１分子中に１つのイミノ基を有するイミノシラン化合物を２当量反応させて得られたものが挙げられる。具体的には、例えば、ビスフェノールＡグリシジルエーテルに対して、上記式（１）で表される構造を有する化合物を２当量反応させて得られる、下記式（５）で表される化合物が挙げられる。

また、上述した化合物（ｃ）の態様以外の化合物（ｃ）の好ましい態様としては、上記イミノシラン化合物と上記芳香族ウレタン化合物とを反応させて得られる化合物、および、上記イソシアネートシラン化合物と上記芳香族アミン化合物とを反応させて得られる化合物が挙げられる。

本発明の組成物に用いられる反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）は、少なくとも上記化合物（ｃ）を含み、上記化合物（ｃ）以外の反応性ケイ素含有基含有化合物を含んでもよい。

上記反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）の反応性ケイ素含有基は、貯蔵安定性に優れ、湿気硬化が可能である点から、加水分解性ケイ素含有基であるのが好ましい。

ところで、従来より光ファイバーとフェルールとの接着に用いられているエポキシ系接着剤組成物の硬化収縮率は３〜４％程度である。
一方、本発明の組成物に用いられる反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）に含まれる各反応性ケイ素含有基含有化合物の反応性ケイ素含有基１個あたりの数平均分子量は８００以下である。そのため、架橋密度が高くなり、硬化収縮率が６〜３０％程度となる。したがって、本発明の組成物は、線膨張係数の異なる材料同士を接着した場合にも耐久性に優れ、更に、接着性および耐湿熱性にも優れる。硬化収縮率の好ましい範囲は、被着体間の線膨張係数の差に応じて適宜選択される。即ち、被着体間の線膨張係数の差に応じて硬化収縮率が好ましい範囲になるように、反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）の反応性ケイ素含有基１個あたりの数平均分子量を適宜調整すればよい。
通常、上述した特性により優れる点から、反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）の反応性ケイ素含有基１個あたりの数平均分子量は、６００以下であることが好ましく、５００以下であることがより好ましい。
また、架橋密度が高くなりすぎるのを防止できる点から、反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）の反応性ケイ素含有基１個あたりの数平均分子量は、５０以上であることが好ましく、７０以上であることがより好ましい。

上記反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）に含まれる、化合物（ｃ）以外の反応性ケイ素含有基含有化合物としては、具体的には、例えば、アルキルシリルエステル、アルコキシシランの縮合物、シランカップリング剤等が挙げられる。
上記アルキルシリルエステルは、下記式で表される化合物またはそのオリゴマーである。

式中、Ｒ¹は炭素数１〜６のアルキル基を表し、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基であるのが好ましく、メチル基、エチル基であるのがより好ましい。Ｒ²は炭素数１〜３のアルキル基を表し、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基であるのが好ましく、メチル基、エチル基であるのがより好ましい。

上記アルキルシリルエステルが上記式で表される化合物のオリゴマーである場合、その数平均分子量は９０〜３０００であることが好ましい。分子量がこの範囲であれば、低粘度で作業性に優れ、高い反応性を有する。これらの特性により優れる点から、上記オリゴマーの数平均分子量は、９０〜２０００がより好ましい。

上記アルコキシシランの縮合物としては、特に限定されないが、例えば、テトラアルコキシシランの縮合物、そのエポキシ変性物、そのアミノ変性物等が好適に用いられる。上記アルコキシシランの縮合物の数平均分子量は、２００〜３０００程度が好ましい。

上記シランカップリング剤としては、特に限定されず、例えば、上述したシランカップリング剤（ａ）で例示したものを用いることができる。具体的には、例えば、エポキシシラン化合物、イソシアネートシラン化合物等が好適に使用できる。

反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）が上記化合物（ｃ）以外の反応性ケイ素含有基含有化合物を含む場合、上記化合物（ｃ）を、反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）全体に対して５〜９９質量％含有するのが好ましい。含有量がこの範囲であれば、接着性および耐湿熱性に優れ、線膨張係数の異なる材料同士の接着に用いた場合にも優れた耐久性を発揮することができる。これらの特性により優れる点から、１０〜９０質量％含有するのがより好ましく、２０〜８０質量％含有するのが更に好ましい。

本発明の組成物は、更に、硬化触媒を含有するのが好ましい。
上記硬化触媒としては、反応性ケイ素含有基含有化合物に一般的に用いられるものを使用できる。具体的には、例えば、オクタン酸亜鉛、オクタン酸鉄、オクタン酸マンガン、オクタン酸スズ、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸鉄、ブタン酸スズ、カプリル酸スズ、オレイン酸スズ等のカルボン酸金属塩；ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクトエート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオレエート、ジオクチルスズジラウレート、ジフェニルスズジアセテート、酸化ジブチルスズ、酸化ジブチルスズとフタル酸エステルとの反応生成物、ジブチルスズジメトキシド、ジブチルスズ（トリエトキシシロキシ）、ジブチルスズシリケート等の有機スズ化合物；ジブチルスズジアセチルアセトナート等のスズキレート化合物；テトラエトキシチタン、テトラプロポキシチタン、テトラブトキシチタン、テトラ−２−エチルヘキシルオキシチタン、テトライソプロペニルオキシチタン等のチタン酸エステル；ジイソプロポキシチタンビス（アセチルアセトナート）、ジイソプロポキシチタンビス（エチルアセトアセテート）、１，３−プロパンジオキシチタンビス（アセチルアセトナート）、１，３−プロパンジオキシチタンビス（エチルアセトアセテート）、チタントリス（アセチルアセトナート）等のチタンキレート化合物；テトライソプロポキシジルコニウム、テトラブトキシジルコニウム、トリブトキシジルコニウムステアレート等のジルコニウムアルコキシド；ジルコニウムテトラ（アセチルアセトナート）等のジルコニウムキレート化合物；トリエトキシアルミニウム、トリプロポキシアルミニウム、トリブトキシアルミニウム等のアルミニウムアルコキシド；ジイソプロポキシアルミニウム（エチルアセトアセテート）、アルミニウムトリス（アセチルアセトナート）、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）等のアルミニウムキレート化合物；

ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ドデシルアミン、オレイルアミン、シクロヘキシルアミン、ベンジルアミン等の第１級アミン；ジブチルアミン等の第２級アミン；ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、グアニジン、ジフェニルグアニジン、キシリレンジアミン等のポリアミン；トリエチレンジアミン、モルホリン、Ｎ−メチルモルホリン、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１，８−ジアザビシクロ〔５．４．０〕−７−ウンデセン等の環状アミン；モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミノアルコール化合物；２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール等のアミノフェノール化合物等のアミン化合物およびそのカルボン酸塩；ベンジルトリエチルアンモニウムアセタート等の第４級アンモニウム塩；過剰のポリアミンと多塩基酸とから得られる低分子量アミド樹脂；過剰のポリアミンとエポキシ化合物との反応生成物等が挙げられる。
これらの硬化触媒は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

これらの中でも、保存中および作業中に揮発しにくいことから、金属化合物が好ましく、中でも微量の配合で優れた触媒能が得られることから、有機スズ化合物、スズキレート化合物およびチタン酸エステルが好ましい。

また、硬化触媒の含有量は、反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）１００質量部に対して、１〜５０質量部が好ましい。硬化触媒の含有量がこの範囲であると、硬化触媒の作用を十分に発揮でき、他の成分との相溶性に関しても問題がなく、硬化時に局所的な発熱や発泡が生じることもない。この特性により優れる点から、１〜４０質量部がより好ましく、１〜３０質量部が更に好ましい。

本発明の組成物は、必要に応じて、本発明の目的を損わない範囲で、充填剤、反応遅延剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料（染料）、可塑剤、揺変性付与剤、紫外線吸収剤、難燃剤、溶剤、界面活性剤（レベリング剤を含む）、分散剤、脱水剤、接着付与剤、帯電防止剤等の各種添加剤等を含有することができる。

充填剤としては、各種形状の有機または無機の充填剤が挙げられる。具体的には、例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ；ケイソウ土；酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグレシウム；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛；ろう石クレー、カオリンクレー、焼成クレー；カーボンブラック；これらの脂肪酸処理物、樹脂酸処理物、ウレタン化合物処理物、脂肪酸エステル処理物が挙げられる。充填剤の含有量は、硬化物の物性の点で、全組成物中の９０質量％以下であるのが好ましい。

反応遅延剤としては、具体的には、例えば、アルコール系等の化合物が挙げられる。

老化防止剤としては、具体的には、例えば、ヒンダードフェノール系等の化合物が挙げられる。
酸化防止剤としては、具体的には、例えば、ブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、ブチルヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）等が挙げられる。

顔料としては、具体的には、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、群青、ベンガラ、リトポン、鉛、カドミウム、鉄、コバルト、アルミニウム、塩酸塩、硫酸塩等の無機顔料；アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、キナクリドンキノン顔料、ジオキサジン顔料、アントラピリミジン顔料、アンサンスロン顔料、インダンスロン顔料、フラバンスロン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、ジケトピロロピロール顔料、キノナフタロン顔料、アントラキノン顔料、チオインジゴ顔料、ベンズイミダゾロン顔料、イソインドリン顔料、カーボンブラック等の有機顔料等が挙げられる。

可塑剤としては、具体的には、例えば、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）、ジブチルフタレート（ＤＢＰ）；アジピン酸ジオクチル、コハク酸イソデシル；ジエチレングリコールジベンゾエート、ペンタエリスリトールエステル；オレイン酸ブチル、アセチルリシノール酸メチル；リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル；アジピン酸プロピレングリコールポリエステル、アジピン酸ブチレングリコールポリエステル等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。可塑剤の含有量は、作業性の観点から、反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）１００質量部に対して、５０質量部以下であるのが好ましい。

揺変性付与剤としては、具体的には、例えば、エアロジル（日本エアロジル（株）製）、ディスパロン（楠本化成（株）製）が挙げられる。
接着付与剤としては、具体的には、例えば、テルペン樹脂、フェノール樹脂、テルペン−フェノール樹脂、ロジン樹脂、キシレン樹脂が挙げられる。

難燃剤としては、具体的には、例えば、クロロアルキルホスフェート、ジメチル・メチルホスホネート、臭素・リン化合物、アンモニウムポリホスフェート、ネオペンチルブロマイド−ポリエーテル、臭素化ポリエーテル等が挙げられる。
帯電防止剤としては、一般的に、第四級アンモニウム塩；ポリグリコール、エチレンオキサイド誘導体等の親水性化合物等が挙げられる。

本発明の組成物は、基本的に、湿気硬化が可能であり、加熱により硬化することもできる。湿気硬化型として用いる場合は、加熱する必要がないため作業性に優れる。一方、加熱硬化型として用いる場合は、硬化時間が短く、深部硬化性に優れる。したがって、本発明の組成物の用途や施工箇所に応じて、湿気硬化型または加熱硬化型を適宜選択すればよい。

また、本発明の組成物は、１液型および２液型接着剤組成物の両方に用いることができる。１液型として用いる場合は、主剤と硬化剤を現場で混合する手間がないため作業性に優れる。一方、２液型として用いる場合は、硬化時間が短く、深部硬化性に優れる。したがって、本発明の組成物の用途や施工箇所に応じて、１液型または２液型を適宜選択すればよい。

本発明の組成物を２液型として用いる場合、上記反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）を含有する主剤と、硬化剤とからなる２液型接着剤組成物とすることができる。所望により添加される硬化触媒および添加剤は、主剤側と硬化剤側の一方または両方に配合することができる。
上記硬化剤としては、水、その他の活性水素含有化合物等を用いることができるが、コスト面や取扱い易さの点から、水が好ましい。

本発明の組成物の製造方法は、特に限定されず、例えば、上述した各成分と、所望により添加する添加剤とを、好ましくは減圧下または不活性雰囲気下で、ボールミル等の混合装置を用いて十分に混練し、均一に分散させることにより得られる。

上述したように、本発明の組成物は、湿気硬化が可能で、接着性および耐湿熱性に優れ、線膨張係数の異なる材料同士の接着に用いた場合にも優れた耐久性を発揮することができる。

本発明の組成物は、例えば、ガラス材料、プラスチック材料、金属、有機無機複合材料等を容易に接着でき、特に、線膨張係数の異なる材料同士の接着や、高温多湿な環境におかれる材料の接着に好適に用いることができる。したがって、建築材料、光学材料、電子材料、自動車材料、土木材料等の接着に用いられる接着剤組成物として使用できる。本発明の組成物は、上述したような優れた特性を有することから、特に、光ファイバーとフェルールとの接着に好適に用いられる。

以下、実施例を示して、本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
＜化合物（ｃ）の合成＞
（合成例１〜４）
下記第１表に示す各成分を、第１表に示す組成（質量部）で混合し、不活性ガス雰囲気下、８０℃で８時間撹拌を行った後、上述した化合物（ｃ）に対応する各化合物を得た。
第１表に示すシリル化率は、化合物（ｂ）の反応性基の数の合計に対して、シランカップリング剤（ａ）の反応した数の割合の百分率（理論値）を示す。例えば、合成例１は、エポキシ基を２個有する化合物（ｂ）に対して、シランカップリング剤（ａ）が１個反応しているのでシリル化率は５０％となる。また、合成例４は、アミノ基（活性水素を２個有する）を２個有する化合物（ｂ）に対してシランカップリング剤（ａ）が４個反応しているのでシリル化率は１００％となる。
得られた化合物は、合成例１が上記式（４）に示す化合物、合成例２が上記式（４）と上記式（５）に示す化合物の混合物、合成例３が上記式（５）に示す化合物、合成例４が上記式（３）に示す化合物であったと推測される。

第１表に示す各成分は、以下のとおりである。
・エポキシシラン化合物（３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン）：Ａ−１８７、日本ユニカー（株）製
・イミノシラン化合物（上記式（１）で示される化合物）：Ａｌｉｎｋ−１５、日本ユニカー（株）製
・芳香族エポキシ化合物（ビスフェノールＡグリシジルエーテル）：エポトートＹＤ−１２８、東都化成（株）製
・芳香族アミン化合物（メチレンジアニリン）：ＭＤＡ、関東化学（株）製

＜２液型接着剤組成物の調製と評価＞
（実施例１〜４および比較例１、２）
下記第２表に示すＡ液の各成分を、第２表に示す組成（質量部）で混合し、かくはん機を用いて十分に分散させ、次いでＢ液の成分を全量加えて十分に分散させ、第２表に示す各組成物を得た。なお、比較例２は、従来のエポキシ系接着剤組成物（商品名 エポテック３５３ＮＤ、ムロマチテクノス（株）製）を用いた。
得られた各組成物を用いて、下記のようにして硬化速度（湿気硬化性）、接着性および耐湿熱性、硬化収縮率を評価した。結果を第２表に示す。

（硬化速度（湿気硬化性）の評価）
得られた各組成物について、ＪＩＳ Ａ５７５８−２００４の方法に準拠して２０℃、６５％ＲＨ環境下に放置し、組成物を調製した直後のタックフリータイムを測定した。なお、比較例２の組成物は加熱硬化型のため、室温では硬化しなかった。

（接着性および耐湿熱性の評価）
ガラス板（長さ３０ｍｍ×幅２５ｍｍ×厚さ５ｍｍ）を２枚用意し、各々の一方の端部３ｍｍ×幅２５ｍｍを得られた各組成物を介して重ね合わせた後、１１０℃で１時間加熱硬化して試験体を作成した。作成した試験体を用いて、ＪＩＳ Ｋ６８５２−１９９４に準拠して剪断強度（初期）を測定した。
また、上記と同様に作成した試験体を、８０℃、９５％ＲＨ環境下で１０日間放置して劣化させた。この試験体を用いて、上記と同様に剪断強度（湿熱劣化後）を測定した。

（硬化収縮率の評価）
乾式自動密度計（アキュピック１３３０−０３、島津製作所（株）製）を用いて、得られた各組成物の調製直後の比重（ａ）と、１１０℃で１時間加熱硬化した後の比重（ｂ）を測定し、下記式に従って、硬化収縮率を求めた。

硬化収縮率＝１００−（比重（ａ）／比重（ｂ））×１００ （％）

上記第２表に示す各成分は、下記のとおりである。なお、エポキシシラン化合物は第１表に示すものと同様のものを使用した。
・メチルシリルエステル（下記式（６）で表される化合物）：ＭＳＥ−１００、旭化成ワッカー（株）製
・テトラエトキシシランの縮合物：ＭＳ−５６Ｓ、三菱化学（株）製
・イソシアネートシラン化合物１（１，３，５−トリス（トリメチルオキシシリルプロピル）−イソシアヌレート）：Ｙ１１５９７、日本ユニカー（株）製
・イソシアネートシラン化合物２（３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン）：Ａ−１３１０、日本ユニカー（株）製
・硬化触媒（ジブチルスズジアセチルアセトナート）：Ｕ−２２０、日東化成（株）製

上記第２表から明らかなように、合成例１〜４で得た化合物の少なくとも１種を含む組成物（実施例１〜４）は、室温でも数分で硬化し、合成例１〜４で得た化合物を含有しない組成物（比較例１）や従来のエポキシ系接着剤（比較例２）に比べて、優れた接着性を有していた。特に、湿熱劣化後の剪断強度の差が顕著であったことから、実施例１〜４の組成物は耐湿熱性に極めて優れていることが証明された。また、従来のエポキシ系接着剤組成物（比較例２）の硬化収縮率が３．５％であるのに対して、実施例１〜４の組成物の硬化収縮率は１６〜２３％と高くなっていた。

＜１液型接着剤組成物の調製＞
（実施例５〜８および比較例３）
下記第３表に示す各成分を、第３表に示す組成（質量部）で混合し、かくはん機を用いて十分に分散させ、第３表に示す各組成物を得た。
得られた各組成物を用いて、上記と同様に硬化速度（湿気硬化性）を評価し、下記の方法で接着性および耐湿熱性を評価した。結果を第３表に示す。

（接着性および耐湿熱性の評価）
硬化条件を２０℃、６５％ＲＨ、３日間に変更した以外は、上記と同様に試験体を作成し、剪断強度（初期）を測定した。
また、この試験体を、８０℃、９５％ＲＨ環境下で１０日間放置して劣化させた。この試験体を用いて、上記と同様に剪断強度（湿熱劣化後）を測定した。

第３表に示す各成分は、第２表に示す各成分と同様である。

第３表から明からなように、合成例１〜４の化合物を含有する１液型接着剤組成物（実施例５〜８）は、第２表に示す実施例１〜４の２液型接着剤組成物と同様に、優れた接着性および耐湿熱性を有していた。特に、室温で湿気硬化させたときの剪断強度（初期）は、加熱硬化したときの剪断強度（初期）（第２表参照。）と略同等であり、実施例５〜８の１液型接着剤組成物は、湿気硬化型接着剤組成物としても十分に使用できることが証明された。

＜光ファイバーとフェルールとの接着＞
図２は、本発明の組成物を用いて光ファイバーとフェルールとを接着した接続部分の一例の模式的な縦断面図である。
図２に示すように、ポリマー被覆層４、コア部２およびクラッド部３を有するシングルモードのガラス製光ファイバー（長さ約１ｍ）１の端部を長さ２ｃｍにわたってポリマー被覆層４を除去した部分に、実施例１および比較例２の組成物を塗布し、プラグ８に固定されているジルコニア製フェルール７の空洞部に挿入し、１１０℃に加熱して１時間静置し、接着層６を介して光ファイバー１とフェルール７を接着させた。その後、フェルールの端面を精密に研磨した。
次に、この光ファイバー１とフェルール７を接着させたもの（初期）、および、これを８０℃、９５％ＲＨの環境下に１０日間放置したもの（湿熱劣化後）について、それぞれフェルール７と光ファイバー１を掴んで軽く引っ張った。その結果、従来のエポキシ系接着剤である比較例２の組成物を用いて接着したうち初期のものは、接着部分が破壊されることはなかったが、湿熱劣化後のものでは、接着部６と光ファイバー１との界面で剥離を生じた。一方、実施例１の組成物を用いて接着したものは、いずれも接着部分が破壊されることはなかった。これは、実施例１の組成物は、接着性および耐湿熱性に優れ、更に、硬化収縮率がある程度高いので、光ファイバーが長軸方向に伸長したときに生じる剪断応力を相殺できるため耐久性が向上したことによると考えられる。

図１は、コネクタの一部の一例の模式的な縦断面図である。 図２は、本発明の組成物を用いて光ファイバーとフェルールとを接着した接続部分の一例の模式的な縦断面図である。

符号の説明

１ 光ファイバー
２ 光ファイバーのコア
３ 光ファイバーのクラッド
４ ポリマー被覆層
６ 接着層
７ フェルール
８ プラグ
１１ 接着剤
１３ 光ファイバー
１５ フェルール

Claims (7)

1. 反応性ケイ素含有基と官能基とを有するシランカップリング剤（ａ）と、少なくとも１つの前記官能基と反応する反応性基と少なくとも１つの芳香環とを有する化合物（ｂ）とを反応させてなる化合物（ｃ）を含む反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）を含有し、
   前記反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）の反応性ケイ素含有基１個あたりの数平均分子量が８００以下である接着剤組成物。
2. 前記反応性ケイ素含有基含有化合物（Ａ）の反応性ケイ素含有基が、加水分解性ケイ素含有基である請求項１に記載の接着剤組成物。
3. 前記シランカップリング剤（ａ）の前記官能基および前記化合物（ｂ）の前記反応性基の一方がエポキシ基である、請求項１または２に記載の接着剤組成物。
4. 前記シランカップリング剤（ａ）の前記官能基および前記化合物（ｂ）の前記反応性基の一方がアミノ基またはイミノ基である、請求項１〜３のいずれかに記載の接着剤組成物。
5. 前記シランカップリング剤（ａ）がエポキシシラン化合物であり、前記化合物（ｂ）が芳香族アミン化合物である請求項１または２に記載の接着剤組成物。
6. 前記シランカップリング剤（ａ）がイミノシラン化合物であり、前記化合物（ｂ）が芳香族エポキシ化合物である請求項１または２に記載の接着剤組成物。
7. 更に、硬化触媒を含有する請求項１〜６のいずれかに記載の接着剤組成物。

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